prof. msc joão netoprofjoaoneto.com/2010/quimica3_apostila3_2_semestre.pdf · ex.: qual a massa de...
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ESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIAESTEQUIOMETRIA
Prof. Msc João Neto 2
Lei de Lavoisier
L i Leis Ponderais
Lei de Proust
Lei de Dalton ProustDalton
Prof. Msc João Neto 3
Fórmula molecular
Fórmula eletrônica
ou de Fórmula mínima
Tipos de Fórmulas
Lewis
Fórmula Fórmula EstruturalCentesimal
4Prof. Msc João Neto
Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico
EstequiometriaStoicheon = elemento
Estequiometriametron = medida
É o estudo das relaçõesÉ o estudo das relaçõesquantitativas (átomos, moléculas,massa, volume) entre as substânciasque participam de uma reaçãoque participam de uma reaçãoquímica.
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6Prof. Msc João Neto
7Prof. Msc João Neto
TVP
TVPCNTPdasFora
tC
CNTPnasLocupa
molgmolarmassaapesa
IIOO:1
º04,22
)/(
TVP
TVPCNTPdasFora
tC
CNTPnasLocupa
molgmolarmassaapesa
IIOO:1
º04,22
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TVP
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tC
CNTPnasLocupa
molgmolarmassaapesa
IIOO:1
º04,22
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TVP
TVPCNTPdasFora
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CNTPnasLocupa
molgmolarmassaapesa
IIOO:1
º04,22
)/(
elétronsátomosmoléculas
selementareentidadespossui
TTatmp
mol IO
23106
11
elétronsátomosmoléculas
selementareentidadespossui
TTatmp
mol IO
23106
11
elétronsátomosmoléculas
selementareentidadespossui
TTatmp
mol IO
23106
11
elétronsátomosmoléculas
selementareentidadespossui
TTatmp
mol IO
23106
11
molgmolarmassaapesa )/(
íonselétrons
íonselétrons
íonselétrons
íonselétrons
VPVPC
molgmolarmassaapesa
º0
)/(
moléculas
TVP
TVPCNTPdasFora
atmC
CNTPnasLocupamol I
II
O
OO:10
4,221
elétronsátomosmoléculas
selementareentidadespossui 23106
íonselétrons
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Relações MolaresRelações MolaresRelações MolaresRelações Molares
N2 + 3H2 2NH3
Mol - 1mol + 3mol 2mol
Moléculas- 6 x1023 + 18 x1023 12 x1023
Massa - 28g + 6g 34g
Volume – 22,4L + 67,2L 44,8L
Átomos – 2x6x1023 + 3x2x6x1023 2x4x6x1023
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10Prof. Msc João Neto
Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoPROCEDIMENTO PARA A RESOLUÇÃO
1 Escreva corretamente a equação química1. Escreva corretamente a equação químicamencionada no problema (caso ela não tenhaid f id )sido fornecida);
2. As reações devem ser balanceadascorretamente (tentativa ou oxi-redução),lembrando que os coeficientes indicam aslembrando que os coeficientes indicam asproporções em mols dos reagentes e produtos;
3 Abaixo das fórmulas escrevem-se os dados3. Abaixo das fórmulas, escrevem-se os dadosestequiométricos correspondentes às unidadesdos dados (mol gramas número de átomos oudos dados (mol, gramas, número de átomos oumoléculas, volume molar);
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Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico4. Abaixo dos dados estequiométricos, escrevem-
se os dados do problema estabelecendo sese os dados do problema, estabelecendo-seassim a regra de três;
5 C bl l d5. Caso o problema envolva pureza de reagentes,fazer a correção dos valores, trabalhandosomente com a parte pura que efetivamente iráreagir;reagir;
6. Caso o problema envolva reagentes em excesso– e isso percebemos quando são citados dados– e isso percebemos quando são citados dadosrelativos a mais de um reagente – devemosverificar qual deles está correto O outro queverificar qual deles está correto. O outro, queestá em excesso, deve ser descartado para
á âefeito de cálculos;, impureza das substâncias;Prof. Msc João Neto 12
Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico7. Relacione, por meio de uma regra de três, os
dados e a pergunta do problema escrevendodados e a pergunta do problema, escrevendocorretamente as informações em massa,
l l lé l ávolume, mols, moléculas, átomos, etc;8. Se o problema citar o rendimento da reação,
devemos proceder à correção dos valoresobtidos. Na prática, quando realizamos umaobtidos. Na prática, quando realizamos umareação química, mesmo utilizando quantidadesestequiométricas dos reagentes nem sempreestequiométricas dos reagentes, nem sempreconseguimos obter a quantidade máximapossível dos produtospossível dos produtos
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Cálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo EstequiométricoCálculo Estequiométrico9. Para resolver problemas com reações em
seqüência você tem duas opções: obter umaseqüência, você tem duas opções: obter umaúnica equação, a partir da soma das equaçõesf id l i b â ifornecidas, ou relacionar as substâncias etapapor etapa.
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Relação MassaRelação Massa--MassaMassaRelação MassaRelação Massa MassaMassa
Ex.: Qual a massa de água dada em gramas,produzida a partir de 8g de hidrogênio?
1º H2 + O2 H2O
2º 2H2 + O2 2H2O
3º 4g --------------2x18g
8g ----------------yy=72g
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Relação MassaRelação Massa--MoléculasMoléculasRelação MassaRelação Massa MoléculasMoléculas
Ex.: Quantas Moléculas de água são produzidas a partir de 16g de gás oxigênio?g g g
1º H2 + O2 H2O
2º 2H2 + O2 2H2O
3º 32g----2x6,02 x 1023
16g--------y
y=6,02 x 1023
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Relação MassaRelação Massa--VolumeVolumeRelação MassaRelação Massa VolumeVolume
Ex : Q l l d A ô i d id CNTPEx.: Qual o volume de Amônia produzido nas CNTP por12g de H2 que reage com N2 suficiente?
1º N2 + H2 NH3
2º N2 + 3H2 2NH3
3º 6g------2x22,4 L
12g-------y
y =89,6 LProf. Msc João Neto 17
ExtraExtra
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0101
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HZnClHCl2Zn )g(2)s(2)l()s(
L422l1Cº0T
CNTP)
HZnClHCl2Zn )g(2)s(2)l()s(
L4,22mol1atm1P
CNTP)a
HZnClHCl2Zn)b )g(2)s(2)l()s(
4,654,651ZnZnCl)c 2
0,715,352ClZnCl)c 2
todeslocamendeaçãoRe)dmol/g4,136
VelocidadeSC)etodeslocamendeaçãoRe)d
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)
02020202
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OH OH2C OHC OH2C 2489364367
616H84127C
138 / l48163O616H
OHC 367
108129C
138g/mol
64164O818H
089C
OHC 489
180g/mol
64164O489
OH OH2C OHC OH2C
g
2489364367
yg38,1g1802g1382
Prof. Msc João Neto 23g80,1yyg38,1
0303
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711871181Sn2CO Sn2C SnO2
mol/g71500,32162O7,1187,1181Sn
SnO2
-24g---151 7g2CO Sn2C SnO
mol/g7,150
2
Reagente Reagente
96kg)temospq(possível71,66kgxx-----453kg
-24g---151,7g
em excessoem excesso
--------------------------24,34kg 71,66kg-96kg Excesso
g)pq(p, g
119uparaSndo atômica massa a doArredondan
-24g---151,7g2CO Sn2C SnO2
119g------24g-----151g2CO Sn2C SnO
119uparaSndo
2 Reagente Reagente limitantelimitante
453kg) temospql(impossíve606,8kgx96kg---------y
357kgzz---------------453kg
118,7g------24g---151,7g2CO Sn2C SnO2
Prof. Msc João Neto 25354,45kgz
z---------------453kg
04040404
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3O2Br3TiF4BrF3TiO 2( )2(l)4( )3(l)2( )
9,479,471Ti
3O2Br3TiF4BrF 3TiO 2(g)2(l)4(s)3(l)2(s)
0,320,162OTiO2
3O2Br3TiF4BrF3TiO
mol/g9,79
g32x3g9,79x3
3O2Br3TiF4BrF 3TiO 2(g)2(l)4(s)3(l)2(s)
g96,0ygg,
100%-----------12g2,4g2,397y
-x-------------2,4g100%12g
Prof. Msc João Neto 27%20x
0505
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2NaClCaSOSONaCaCl (aq)4(s)4(aq)22(aq)
032321S0,40401Ca
(aq)4(s)4(aq)22(aq)
0,64161O0,32321S
CaSO4
2N ClC SOSONC Cl
mol/g0,136
g136mol1
2NaClCaSOSONaCaCl (aq)4(s)4(aq)22(aq)
g272xxmol2
g
entodimren%100g272g272x
204gy%75y
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gy
E í i E t lE í i E t lExercícios ExtraclasseExercícios Extraclasse
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30
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OFOF 3(s)22(g)(s) OFeO Fe
reaçãodaescoeficientosAcerte
3(s)22(g)(s) O2Fe 3O 4Fe
DDDD
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aHCONOC11NaOH
mol1mol1aHCONOC11NaOH 32
1:1mol1mol1
1:1
EE
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4HClCCl4Cl CH 424 mol/g715,352ClCl2
424
4HClCCl4ClCH
g
424
2
4x71g-----1mol
4HClCCl4Cl CH 424
g284
4x71g-----1mol
g284
DD
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COOHN ClHClN HCO)a
)b
COOHNaClHClNaHCO )g(2)l(2)s()aq()s(3
0,23231Na)b
012121C0,111H
NaHCO
0,48163O0,12121CNaHCO3
mol/g0,84
mol1g84
COOHNaClHClNaHCO )g(2)l(2)s()aq()s(3
xg53,2mol1g84
Prof. Msc João Neto 380,030molx
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H BaCO CO Ba(OH) 2(l)3(s)2(g)2(aq)
12121C1371371Ba
48163O12121C
BaCO3
mol/g197
g197mol1
HBaCOCOBa(OH) 2(l)3(s)2(g)2(aq)
xmol88,0g197mol1
173 36i60hora)(por173,36gx
z-----min30-173,36g---min60
DDProf. Msc João Neto 4086,7g86,68gz
zmin30
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OAl2Cr2AlOCr 3232
104522Cr
OAl2Cr2AlOCr 3232
48163O104522Cr
OCr 32
mol/g152
48163OOCr 32
OAl2C2AlOC
mol/g152
522152OAl2Cr2AlOCr 3232
1000k52g-2---------152g
684 21ky---------1000kg AA
Prof. Msc João Neto 42684,21kgy
Prof. Msc João Neto 43
OH3 3COO4 OHC 22263
36123C22263
616HOHC 63
l/58
16161OOHC 63
OH33COO4OHC
mol/g58
18g358gOH33COO4 OHC 22263
y---------------------87g18g-3-------------------58g
81gyy87g
CCProf. Msc João Neto 44
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)OH(Al2 3CaSOCa(OH)3)(SO1Al 342342
96323S54272Al
)(SOAl
mol/g3421921612O
)(SOAl 342
40401Ca
mol/g342
32162O212H
Ca(OH)2
mol/g74
32162O( )2
)OH(Al2 3CaSOCa(OH)3)(SO1Al
g
342342
-y-------6840kgg74-3-------342g
AAProf. Msc João Neto 464440kgy
y6840kg
AA
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78392KKCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClK 223342
/1425,354Cl1951951Pt
PtClK 42
28142N1951951Pt
mol/g415
715,352Cl616H
28142NCl)Pt(NH 223
b)mol/g300
,
)10tí l(82081901017g-2---415g
KCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClK 223342
g18,9g82,0g10excessoemagenteRe)c
)g10temospqpossível(g82,0819,0y-y-----10g
KCl 2 Cl)Pt(NH 2NH PtClKa)
g18,9g82,0g10excessoemagenteRe
223342
Prof. Msc João Neto 48g22,7z-z---------------10g
-300g-------------415g
Prof. Msc João Neto 49
FeSS Fe -88g------32g---56g
g4056g88g32g56g
80
g4056g
g8g0
DDProf. Msc João Neto 50
DD
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Reagente em Reagente em excesso (1L)excesso (1L)
Redução de Redução de volumevolume( )( )
)LGdL i(L2L3L12NH 3H N 322
L8L12L4)LussacGaydeLei(L2L3L1
L6L9L3L8L12L4
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g182g142g98g402OH2SONaSOHNaOH2 24242
)cxg8,10g8
g182g142g98g402
OH2SONaSOHNaOH2
)c
24242
)g1deexcesso(g8,9yyg8g98g402
OH2SONaSOHNaOH2
)a
24242
g214zzg8g142g402
OSOaSOaO 24242
OH2SONSOHN OH2
)bg2,14zzg8
t8g182g402OH2SONaSOHNaOH2 24242
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g6,3ttg8
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1 mol de qualquer gás 1 mol de qualquer gás ocupa volume de 22,4L ocupa volume de 22,4L
)a
p ,p ,nas CNTPnas CNTP
O3KCl2KClO2
)
)g(2)s()s(3
22,4L3---------------122,5g2)g(2)s()s(3
)100%f(0 672L-y-------------------2,45g
-100%-----------0 672Lpuro) 100% fosse (se0,672Ly
-z-----------0,336L-100%----------- 0,672L
50%z Prof. Msc João Neto 56
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g600CaCO60% 3
g210MgCO 21%g%
adubodekg13
3
56100
2CO MgO CaO MgCO CaCO 2(g)(s)(s)3(s)3(s)
336g x-x -------------------600g-56g-------------------100g
-40g-----------------84g
2COMgOCaOMgCO CaCO 2(g)(s)(s)3(s)3(s)
100gt -t-----------------210g 40g84g
DDProf. Msc João Neto 58
DD
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pureza-100%-------80g72g x 90%-----------x
pg
L422g100
COOHCaSOSOH CaCO 2(g)(l)24(s)4(aq)23(s)
yg72L4,22g100
16,128Ly
AA
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Prof. Msc João Neto 61
COOHCaClHCl2CaCO
g44g100
COOHCaClHCl2CaCO )g(2)l(2)aq(2)aq()s(3
g90xg6,39x
yg90pureza%100g100
g90x
%90yyg90
CCCC
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Prof. Msc João Neto 63
%100g10 yg8
%100g10
%80yyg
DDDD
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Prof. Msc João Neto 65
ofermentaçã
g462g1802COOHH2C OHC 252
ofermentaçã6126
yg360g462g180
%)100deentodimren(g184y
%100g184 xg92
%100g184
%50x
CCProf. Msc João Neto 66
CC
Equação nãoEquação não--balanceadabalanceada
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3COFe23COFe 32
56g2-----------160g3COFe23COFe 32
-y-------------4,8tgg
3,36ty rendimento100%-----3,36t
-80%---------x2688kg ou 2,688tx
AAProf. Msc João Neto 68
AA
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OHCOCONa2NaHCO )g(22(g)3(s)23
22,4L-------------------84g2)g(22(g)3(s)23
y---------------------16,8g
,g
2,24Ly rendimento100%-----2,24L
-90%---------x2,02L 2,016Lx
AAProf. Msc João Neto 70
AA
Prof. Msc João Neto 71
CCCCProf. Msc João Neto 72